Gli acidi nucleici sono macromolecole chiave nella continuità della vita. Portano l’impronta genetica di una cellula e portano le istruzioni per il funzionamento della cellula.

Figura 1. Un nucleotide è formato da tre componenti: una base azotata, uno zucchero pentoso e un gruppo fosfato.

I due tipi principali di acidi nucleici sono l’acido desossiribonucleico (DNA) e l’acido ribonucleico (RNA). Il DNA è il materiale genetico che si trova in tutti gli organismi viventi, dai batteri unicellulari ai mammiferi multicellulari.

L’altro tipo di acido nucleico, l’RNA, è principalmente coinvolto nella sintesi delle proteine. Le molecole di DNA non lasciano mai il nucleo, ma usano invece un intermediario RNA per comunicare con il resto della cellula. Anche altri tipi di RNA sono coinvolti nella sintesi proteica e nella sua regolazione.

DNA e RNA sono costituiti da monomeri noti come nucleotidi. I nucleotidi si combinano tra loro per formare un polinucleotide, DNA o RNA. Ogni nucleotide è costituito da tre componenti: una base azotata, uno zucchero pentoso (a cinque carboni) e un gruppo fosfato (Figura 1). Ogni base azotata in un nucleotide è attaccata a una molecola di zucchero, che è attaccata a un gruppo fosfato. I nucleotidi si legano tra loro tramite legami fosfodiesteri per formare il polinucleotide.

Struttura a doppia elica del DNA

Figura 2. Il modello a doppia elica mostra il DNA come due filamenti paralleli di molecole intrecciate. (credit: Jerome Walker, Dennis Myts)

Il DNA ha una struttura a doppia elica (Figura 2). È composto da due filamenti, o polimeri, di nucleotidi. I filamenti sono formati da legami covalenti tra i gruppi fosfato e zucchero dei nucleotidi adiacenti.

I due filamenti sono legati l’uno all’altro alle loro basi con legami idrogeno, e i filamenti si avvolgono l’uno sull’altro per tutta la loro lunghezza, da qui la descrizione “doppia elica”, che significa una doppia spirale.

I gruppi zucchero e fosfato alternati si trovano all’esterno di ogni filamento, formando la spina dorsale del DNA. Le basi azotate sono impilate all’interno, come i gradini di una scala, e queste basi si accoppiano; le coppie sono legate tra loro da legami idrogeno. Le basi si accoppiano in modo tale che la distanza tra le dorsali dei due filamenti è la stessa lungo tutta la molecola.

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